DE2125902B2 - Verbindungsvorrichtung fuer millimeterwellen-hohlleiter - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Verbindungsvorrichtung für zu verbindende Millimeterwellen-Hohlleiter mit durch eine Verbindungshülse im Bereich der auf-, einanderstoßenden Hohlleiter umschlossenen Distanzringen und zwei die Verbindungshülse an beiden Enden abschließenden in die Hülse einschraubbaren Druckringen. Die Verbindungsvorrichtung, auf die sich die Erfindung bezieht, eignet sich zur Verbindung von Hohlleitern, die in der Erde und in Freiluft, also oberhalb der Erdoberfläche, verlegt werden.

Es sind verschiedene Verbindungseinrichtungen für Millimeterwellen-Hohlleiter bekannt. Der innere Durchmesser solcher Hohlleiter beträgt im allgemeinen 10 bis 60 mm. Dabei lassen sich zwei Arten von Holleitern unterscheiden, und zwar solche, die auf der inneren Oberfläche mit einer Kupferplattierung und einer Harzauskleidung versehen sind und andere, die schraubenlinienförmig aufgebaut sind und bei denen ein Draht um die innere Oberfläche gewickelt ist. Zur Verbesserung der Übertragungseigenschaften wird Gas unter einem Druck von 1 kg/cm² in die Hohlleiter eingeschlossen.

Bei der Verwendung solcher Hohlleiter zeigen sich ungünstige Einflüsse im Hinblick auf die Wellenübertragungseigenschaften nicht nur durch Unebenheiten oder Verbiegungen der inneren Oberfläche der Hohlleiter, sondern auch durch Krümmungen oder Faltungen des Leiterkerns. Mit den zulässigen Toleranzen werden-auch genaue Bedingungen für die Versetzung des Kerns an der Verbindungsstelle, die zulässige Verbiegung bei Verbindung in einem geraden Abschnitt oder die Verbiegung im Falle einer Krümmung der Bahn mit einem Krümmungsradius von 30 m aufgestellt, um eine Verschlechterung der Übertragungseigenschaften zu vermeiden. Dabei erweist es sich als besonders schwierig, eine genaue Ausrichtung mit weniger als 0,05 mm zulässigem Fehler zu erzielen, und die Bedingungen einzuhalten, daß die Verbiegung weniger als 0,3 m/r im Falle der Verbindung in einer geraden Linie und weniger als 1 m/r im Falle der Verbindung der gekrümmten Leitung betragen darf. Der konstruktive Aufbau solcher Verbindungsvorrichtungen ist daher bisher sehr kompliziert und bringt bei der Herstellung schwierige Arbeitsgänge, unzureichende Arbeitseffektivität beim Verbinden der aneinanderzusetzenden Leitungen und hohe Kosten mit sich.

Bei einer ersten bekannten Verbindungseinrichtung ist ein Verbindungsflansch vorgesehen. Dieser schafft einen luftdichten Verschluß und verhindert Krümmungen des Kerns. Leider jedoch ist der äußere Durchmesser so groß, daß eine Anzahl von Leitungen nicht in einem Kabelschacht oder auf einem Träger vorgesehen werden kann, so daß diese Verbindungseiniichtung für den praktischen Gebrauch ungeeignet ist. Die zweite bekannte Einrichtung dieser Art für verdrillte Hohlleiter weist lange, flache, aufeinanderwirkende Abschnitte auf. Diese haben den Nachteil, daß beim Anhaften von kleinen Staubmengen Fehlerstellen auf dem Körper und der Hülse hervorgerufen werden, die zu einer unzureichenden Luftdichtigkeit und damit zu einer Absenkung der Betriebswirksamkeit führen. Als dritte bekannte Einrichtung ist eine Dichtungs- oder Feder-Hohlleiterverbindung zu nennen. Obwohl diese Vorteile hat, besitzt sie Nachteile bei der Herstellung der Verbindung. Zur Überwindung dieser Nachteile ist eine vierte Hohlleiterverbindung vorgeschlagen worden, bei der ein O-Ring verwendet wird. Dabei wird der Hohlleiter in die Verbindungshülse geschraubt und anschließend wird der O-Ring, der sich zeitweise außerhalb der Verbindung befindet, mit einem schraubenzieherartigen Werkzeug eingesetzt. Diese Verbindung kann als gut bezeichnet werden, jedoch können beim Anbringen des O-Rings mit dem genannten Werkzeug leicht Fehler gemacht werden. In jedem Falle führt die ungenaue Einpassung des O-Rings zu mangelhafter Luftdichtigkeit.

Um eine derartige Versetzung des Kerns zu verhindern, wurde bereits vorgeschlagen, die Verbindungsstelle der Hohlleiter und die Verbindungshülse genau abschließend zu bearbeiten und dabei genaue Bedingungen für die Verbindung der Teile einzuhalten. Um die Verbiegung dabei innerhalb der zulässigen Toleranz zu halten, wird der Abstand zwischen dem Außendurchmesser des Hohlleiters und dem Innen-

durchmesser des Druckrings, der durch das Gummi- Erfindungsgeniäß werden also zwei Distanzringe Packungsmaterial gedruckt wird, klein gehalten, und verwendet, und die Hohlleiter weiden mit Hilfe von ferner wird das Stickstoffgas, das in den Hohlleiter Verbindungshülsen, die diese Distanzringe im Inneeingebracht wird, mit Hilfe einer keilförmigen Kaut- ren aufweisen, durch Gewinde in Verbindung geschukpackung zur Verbesserung dei Wellenübertra- s bracht. Die Verbindungsoberflächen werden jeweils gungseigenschaften dicht eingeschlossen (deutsche zwischen den verbundenen Hohlleitern und den Di-Patentanmeldung P 20 57 852.3). stanzringen, zwischen den Hohlleitern und den

Bei einer anderen bekannten Verbindungseinrich- Druckringen, die das Packungsmaterial gegen die tung dieser Art mit die beiden Hohlleiterenden umge-· Endbereiche der Verbindungshülse drücken, der inbender Verbindungshülse ist ebenfalls eine die Stoß- io neren Oberfläche der Distanzringe und den Hohlleistelle fen umschließende Dichtpackung aus elasti- tem und der inneren Oberfläche der Ve.rbindungsschem Material vorgesehen, die durch Distanzringe hülse und den Distanzringen gebildet. Die Hohlleiter und an beiden Enden der Hülse eingeschraubte Ring- werden eingebracht, während die Ausrichtung automuttern zusammengepreßt wird (deutsches Ge- rnatisch auf den beiden Verbindungsoberflächen erbrauchsmuster 1 938 157). ao folgt, und die Distanzringe sind mit der Innenseite

Bei dieser bekannten Verbindungsvorrichtung je- der Verbindungshülse ausgerichtet. Die Luftdichtig-

doch ist keine zwangläufige oder auch unter Beach- keit wird durch Drücken der Packungen während der

tung besonderer Vorsichtsmaßnahmen genaue Aus- exakten Ausrichtung bewirkt. Die beiden Hohlleiter

richtung der beiden Hohlleiterendec innerhalb der sind leicht durch Anbringen der Druckringe auf den

oben angegebenen, engen, vorgeschriebenen Toleran- 15 äußeren Teilen der Hohlleiter, durch anschließendes

zen möglich. In-Stellung-Bringen der Verbindungshülse, an deren

Für Millimeterwellen-Hohlleiter wird oft das Dop- Innenseite sich die Distanzringe zwischen den Endbepcirohrsystem verwendet, d.h., die Verbindung wird reichen der beiden Hohlleiter befinden, und durch hergestellt, indem der Hohlleiter von einer Verbin- Drehen der Druckringe zu verbinden. Die Hohlleiter dungshülse umschlossen wird, wie das auch bei der 25 können leicht und genau ausgetauscht werden, indem bekannten Vorrichtung nach dem genannten deut- einer der Druckringe entfernt wird, wobei es nicht sehen Geschrauchsmuster der Fall ist. Vorzugsweise notwendig ist, die Hohlleiter zu bewegen und/oder zu wird dabei die Verbindungskraft durch Schraubenge- drehen, wie das bei herkömmlichen Verbindungsvorwinde im Mittelteil der Verbindungshülse und durch richtungen dieser Art der Fall ist.
Schraubengewinde an den Enden der jeweiligen 30 Die erfindungsgemäße Verbindungsvorrichtung Hohlleiter aufgebracht. Derartige Verbindungen sind eignet sich besonders gut zum Verbinden von Hohlbei einem geraden Leitungsverlauf ausgezeichnet ver- leitern unterschiedlicher Form oder zum Verbinden wendbar. Es ist jedoch nicht möglich, teile von Hohl- von Teilen innerhalb eines Hohlleitersystems,
leitern unterschiedlicher Form in die Verbindungs- Obwohl erfindungsgemäß die Distanzringe, die hülsen zu schrauben, so daß in diesem Fall der Ver- 35 Verbindungshülse und die Druckringe auf der äußebindungszweck nicht exakt erfüllt werden kann. Wei- ren Oberfläche der Hohlleiter angeordnet werden, terhin ist es im Falle des Austausche eines Halbteils sind diese Teile im Vergleich etwa zu herkömmlichen der Leitung nicht möglich, diese in der Nähe der Ver- Flanschverbindungen nicht sperrig sondern sehr bindungseinrichtvng mit Hilfe von Brenngas oder kompakt. Eine derartige Verbindung mit kleinen Abeiner Schneideinrichtung abzuschneiden. 40 messungen ermöglicht die Verwendung eines Schutz-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die auf- rohres mit kleinem Durchmesser, das um den Hohlgezeigten Nachteile und Fehler der bekannten Ein- leiter herum angeordnet wird, und vereinfacht die gerichtungen zu beseitigen. Dabei soll besondere Be- samten Verlege-Arbeiten.

achtung darauf gerichtet werden, eine vollständige Im folgenden werden beispielsweise, bevorzugte

Luftdichtigkeit für in dem Hohlleiter einzuschließen- 45 Ausführungsformen der Erfindung an Hand der

des Gas herzustellen, eine hohe Festigkeit der mecha- Zeichnung näher erläutert.

nischen Verbindung zu erreichen und eine sehr ge- Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht

naue Ausrichtung zu erzielen, die sich immer inner- der Verbindung der Millimeterwellen-Hohlleiter mit

halb der erwähnten Toleranz hält. Schließlich soll die Hilfe der erfindungsgemäßen Verbindungseinnch-

konstruktive Gestaltung so getroffen werden, daß es 50 tung;

auf einfache Weise möglich ist, die Halbteile der Lei- F i g. 2 ist ein Querschnitt eines anderen Distanztungen zu verbinden und auszutauschen und die da- ringes auf der einen Seite,
bei. erforderlichen Arbeitsgänge zu vereinfachen. In F i g. 1 sind mit den Bezugszeichen 1 und 2

Die Erfindung besteht bei einer Verbindungsvor- Hohlleiter bezeichnet, die verbunden werden sollen richtung der eingangs genannten Art darin, daß die 55 und an deren äußeren Umfangsflächen der Endbe-Distanzringe auf die Endbereiche der Hohlleiter auf- reiche Gewinde 11, 12 vorgesehen sind. Distanzringe geschraubt sind, daß an den Endbereichen der Ver- 3, 4 sind aneinander anliegend auf diese Gewinde bindungshülse, die die Distanzringe im Inneren auf- aufgeschraubt. Die Distanzringe 3, 4 sind mit ersten, nimmt, Dichtungen vorgesehen sind, die durch die sehr genau bearbeiteten Verbindungsoberflächen A Druckringe druckdicht zwischen die Verbindungs- "0 zwischen den Innenseiten der Ringe und der Außcnhülsc und die Hohlleiterenden gepreßt sind, daß zwi- seite des Hohlleiters 1, 2 und mit zweiten, abgesehen den Hohlleitern und den Distanzringen erste, schrägten, sehr genau bearbeiteten Verbindungsobergenau bearbeitete Oberflächen, zwischen den Di- flächen B mit genauen Abmessungen zwischen der stanzringen und den inneren Oberflächen der Verbin- Außenseite der Distanzringe 3, 4 und der Verbindungshülse zweite, genau bearbeitete Verbindungs- 65 dungshülse 10 versehen. Ein Aufnahmebereich 19 ist oberflächen und schließlich zwischen den Druckrin- zwischen dem Hohlleiter 1 und der Innenseite eines gen und den Hohlleitern dritte, genau bearbeitete Endbereiches der Verbindungshülse 10, die die äuße-Obcrflächen vorgesehen sind. ren Oberflächen der Distanzringe 3, 4 überdeckt, zur

Aufnahme einer keilförmigen Gummidichtung 5 und eines Druckringes 6 vorgesehen, und ein Aufnahmebereich 18 befindet sich zwischen dem Hohlleiter! und der Innenseite des anderen Endbereiches der Hülse gegenüber dem Aufnahmebereich 19 zur Aufnähme einer Dichtung 5 und eines Druckringes 7. Die Dichtungen 5, 8 sind jeweils mit Slützringen 5', 8' zur Erleichterung der Drehung der Druckringe versehen. Genau hergestellte, sehr genau bearbeitete dritte Verbindungsflächen C-C sind für die Hohlleiter 1, 2 auf so den Innenseiten der Druckringe 6, 7 vorgesehen, und Gewinde 23, 24 sind auf deren äußeren Oberflächen zum Einschrauben in die Verbindungshülse 10 ausgebildet. Ein O-Ring 9 mit kreisförmigem Querschnitt befindet sich zwischen dem Endbereich des Distanzringes 4 und der Packung 8, und das Gewinde 14 ist zwischen der Verbindungshülse 10 und dem äußeren Umfang des Distanzringes 4, der sich hinter dem O-Ring 9 befindet, ausgebildet. Die Bezugsziffern 16 und 17 beziehen sich auf Steuereinrichtungen für die Drehung der Druckringe 6, 7, und mit 15 ist eine Aussparung im Inneren des Druckringes 7 bezeichnet.

Bei der Herstellung der Verbindung werden der Druckring 6, die Dichtung 5 mit dem Stützring 5' und die Verbindungshülse 10 fest auf dem äußeren Durchmesser des Hohlleiters 1 angebracht, während der Druckring 7, die Dichtung 8 mit dem Stützring 8' und der O-Ring 9 auf dieselbe Art auf den Endbereich des Hohlleiters 2 aufgebracht werden. Die Di- stanzringe 3, 4 werden auf das Gewinde auf den Endbereichen der Hohlleiter aufgebracht, und anschließend wird die Verbindungshülse 10, die bereits auf dem Hohlleiter 1 montiert ist, auf diesem Endbereich auf den Distanzring 4 geschraubt. Die Verbindungs- s5 hülse 10 ist auf der Innenseite mit einem Vorsprung 13 versehen, der den Endbereich des Distanzringes 3 berührt, so daß die Hülse 10 und der Distanzring 4 in der gewünschten Stellung festgelegt werden. Da die Gewinde 11, 12,14 der Verbindungsbereiche Rechtsgewinde sind, wird die Verbindungshülse 10 beim Verbinden der Hülse und des Distanzringes 4 nach rechts geschraubt. Dadurch wird das Gewinde 12 über das Gewinde 14 festgehalten und die Hohlwelle 2 und der Dislanzring 4 werden zum anschließenden Festhalten des Gewindes 14 verbunden. Wenn das Gewinde 11 eine relativ geringe Höhe aufweist und wenn die Verbindungshülse 10 nach rechts geschraubt wird, kann sich der Distanzring 3 von dem Hohlleiter auf Grund der Reibung zwischen der Verbindungsfläche B und dem Vorsprung 13 lösen. Da jedoch die Verbindungshülse 10 an ihrem Endbereich mit dem Vorsprung 13 versehen ist, berührt der Distanzring 3 den Endbereich des Distanzrings 4 und verhindert, daß dieser heraustritt, so daß die Verbindungshülse 10 an der gewünschten Stelle in Stellung gebracht werden kann. Wenn es notwendig ist, daß der Distanzring 3 in keinem Falle heraustritt, kann dieser Distanzring 3 als Kontermutter gemäß F i g. 2 mit einem ersten Teil 3 α und einem zweiten Teil 3 b ausgebildet sein, und anderenfalls können Eingriffsstufen 21, 22 gegenseitig in Eingriff treten. Nachdem die Hohlleiter 1, 2, die Distanzringe 3, 4 und die Verbindungshülse 10 an der Verbindungsstelle befestigt sind, wird die keilförmige Gummidichtung 5, die auf der Seite des Hohlleiters 1 angeordnet worden ist, in der Verbindungshülse 10 angebracht, und der Druckring 6 wird darauf gesetzt, während ebenfalls auf der Seite des Hohlleiters 2 der O-Ring 9 und die Dichtung 8 mit Hilfe des Druckringes 7 angeordnet werden. Dadurch wird die Verbindung vervollständigt.

Erfindungsgemäß wird durch genaue Herstellung der Bereiche A und B der jeweiligen Distanzringe 3, 4 verhindert, daß die Kerne der Hohlleiter 1, 2 geknickt werden, und weiterhin wird eine Biegung durch den bearbeiteten Bereich C unterbunden. Dadurch werden die genauen Verbindungsbedingungen für den Hohlleiter erfüllt. Ein gasförmiges Material von beispielsweise 0,5 bis 1,5 kg/cm² Druck wird in den Hohlleitern 1, 2 dicht eingeschlossen, und die Luftdichtigkeit wird mit Hilfe der keilförmigen Gummidichtungen 5, 8 und des O-Ringes aufrechterhalten, so daß eine Verbindung für Hohlleiter geschaffen wird, die die Eigenschaft der Welle nicht ungünstig beeinflußt. Die Verbindung kann auch bei Hohlleitern unterschiedlicher Form, bei Ellbogen-Hohlleitem mit Spiegel und im Zwischenraum zwischen Konstruktionen hergestellt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verbindungsvorrichtung für zu verbindende Millimeterwellen-Hohlleiter mit durch eine Verbindungshülse im Bereich der aufeinanderstoßenden Hohlleiter umschlossenen Distanzringen und zwei die Verbindungshülse an beiden Enden abschließenden in die Hülse einschraubbaren Druckringen, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzringe (3, 4) auf die Endbereiche der Hohlleiter (1, 2) aufgeschraubt sind, daß an den Endbereichen der Verbindungshülse (10), die die Distanzringe (3,4) im Inneren aufnimmt, Dichtungen (S, 8, 9) vorgesehen sind, die durch die Druckringe (6, 7) druckdicht zwischen die Verbindungshülse und die Hohlleiterenden gepreßt sind, daß zwischen den Hohlleitern (1,2) und den Distanzringen (3, 4) erste, genau bearbeitete Oberflächen (A), zwischen den Distanzringen (3, 4) und den inneren Oberflächen der Verbindungshülse (JLO) zweite, genau bearbeitete Verbindungsoberflächen (B) und schließlich zwischen den Druckringen (6,7) und den Hohlleitern dritte, genau bearbeitete Oberflächen (C) vorgesehen sind.

2. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (5, 8) keilförmig ausgebildet sind.

3. Verbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Vorsprung (13) der Verbindungshülse (10) in zusammengebautem Zustand der Verbindung gegen eine Stirnseite eines Distanzrings (3) anliegt, und daß in Richtung auf das Innere der Verbindungshülse (10) unter der keilförmigen Dichtung (8) am anderen Ende der Verbindungshülse (10) ein O-Ring (9) angebracht ist."

4. Verbindungsvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Distanzringe (z. B. 3) auf einer Seite als Kontermutter mit einem ersten Teil (3 a) und einem zweiten Teil (3 b) ausgebildet ist, und daß diese Teile (3,3 b) durch aufeinander angepaßte stufenartige Aussparungen (21, 22) im gegenseitigen Eingriff stehen.